COVID-19, с помощью каких механизмов коронавирус достигает мозга? Научная публикация Берлинского университета Шарите по естественной нейробиологии
COVID-19 достигает головного мозга человека через обонятельную слизистую оболочку, а затем через относительную иннервацию достигает мозга.
Тот факт, что COVID-19 вызывает повреждение головного мозга, известен уже некоторое время, но до сих пор неясно, как это происходит.
И слизистая оболочка и носовая иннервация - не единственные пути, которыми COVID-19 распространяется в мозг: кажется, что глаза и рот идут одними и теми же путями, хотя нос - это путь с самой высокой вирусной нагрузкой.
Интересная научная статья на эту тему была опубликована в журнале Nature Neuroscience Берлинского университета Шарите, в котором были проанализированы тела 33 пациентов, умерших от COVID-19.
COVID-19 и человеческий мозг, интересная статья в Nature Neuroscience
«Используя посмертные образцы тканей, команда исследователей из Charité - Universitätsmedizin Berlin изучила механизмы, с помощью которых новый коронавирус может достигать мозга пациентов с COVID-19, и как иммунная система реагирует на вирус, когда это происходит.
Результаты, которые показывают, что SARS-CoV-2 проникает в мозг через нервные клетки в обонятельной слизистой оболочке, были опубликованы в Nature Neuroscience.
Впервые исследователи смогли получить в электронном микроскопе изображения интактных частиц коронавируса внутри обонятельной слизистой оболочки.
Сейчас признано, что COVID-19 не является чисто респираторным заболеванием.
Помимо поражения легких, SARS-CoV-2 может влиять на сердечно-сосудистую систему, желудочно-кишечный тракт и центральную нервную систему.
Воздействие COVID-19 на мозг: более чем у каждого третьего пациента наблюдается потеря или изменение запаха или вкуса, головные боли, усталость, головокружение и тошнота.
Более чем каждый третий человек с COVID-19 сообщает о неврологических симптомах, таких как потеря или изменение обоняния или вкуса, головные боли, усталость, головокружение и тошнота.
У некоторых пациентов болезнь может даже закончиться инсультом или другими серьезными заболеваниями.
До сих пор исследователи подозревали, что эти проявления должны быть вызваны проникновением вируса в определенные клетки мозга и их заражением.
Но как добраться туда SARS-CoV-2?
Под совместным руководством доктора Хелены Радбрух из отделения невропатологии Шарите и директора отделения профессора доктора Фрэнка Хеппнера многопрофильная группа исследователей проследила, как вирус проникает в центральную нервную систему и затем проникает в мозг.
В рамках этого исследования эксперты в области невропатологии, патологии, судебной медицины, вирусологии и клинической медицины изучили образцы тканей 33 пациентов (средний возраст 72 года), которые умерли в Шарите или Университетском медицинском центре Геттингена после заражения COVID- 19.
Используя новейшие технологии, исследователи проанализировали образцы, взятые из обонятельной слизистой оболочки умерших пациентов и четырех различных областей мозга.
Как образцы ткани, так и отдельные клетки были протестированы на генетический материал SARS-CoV-2 и «спайковый белок», который обнаружен на поверхности вируса.
Команда предоставила доказательства наличия вируса в различных нейроанатомических структурах, которые соединяют глаза, рот и нос со стволом мозга.
COVID-19 поражение головного мозга: на обонятельной слизистой оболочке выявлена самая высокая вирусная нагрузка
На обонятельной слизистой оболочке выявлена наибольшая вирусная нагрузка. Используя специальные пятна для тканей, исследователи смогли получить первые в истории электронные микроскопические изображения интактных частиц коронавируса в обонятельной слизистой оболочке.
Они были обнаружены как внутри нервных клеток, так и в отростках, исходящих от ближайших поддерживающих (эпителиальных) клеток.
Все образцы, используемые в этом типе анализа изображений, должны быть максимально возможного качества.
Чтобы гарантировать, что это так, исследователи убедились, что все клинические и патологические процессы были тесно связаны и поддерживались сложной инфраструктурой.
«Эти данные подтверждают мнение о том, что SARS-CoV-2 может использовать обонятельную слизистую оболочку в качестве входа в мозг», - говорит профессор Хеппнер.
Это также подтверждается анатомической близостью клеток слизистой оболочки, кровеносных сосудов и нервных клеток в этой области.
«Попадая внутрь обонятельной слизистой оболочки, вирус, кажется, использует нейроанатомические связи, такие как обонятельный нерв, чтобы достичь мозга», - добавляет невропатолог.
«Однако важно подчеркнуть, что пациенты с COVID-19, участвовавшие в этом исследовании, имели то, что можно было бы определить как тяжелое заболевание, принадлежащее к той небольшой группе пациентов, у которых заболевание оказывается фатальным.
Следовательно, не обязательно переносить результаты нашего исследования на случаи с легкой или средней степенью заболевания ».
Как вирус распространяется от нервных клеток, еще предстоит полностью выяснить.
«Наши данные предполагают, что вирус перемещается от нервной клетки к нервной клетке, чтобы достичь мозга», - объясняет доктор Радбрух.
Она добавляет: «Однако вполне вероятно, что вирус также переносится через кровеносные сосуды, поскольку доказательства наличия вируса также были обнаружены в стенках кровеносных сосудов головного мозга».
SARS-CoV-2 - далеко не единственный вирус, способный попасть в мозг определенными путями.
«Другие примеры включают вирус простого герпеса и вирус бешенства», - объясняет доктор Радбрух.
Исследователи также изучили, как иммунная система реагирует на инфекцию COVID-19.
В дополнение к обнаружению доказательств активированных иммунных клеток в головном мозге и обонятельной слизистой оболочке, они обнаружили иммунные сигнатуры этих клеток в церебральной жидкости.
В некоторых изученных случаях исследователи также обнаружили повреждение тканей, вызванное инсультом в результате тромбоэмболии (т. Е. Закупорки кровеносного сосуда сгустком крови).
«На наш взгляд, присутствие SARS-CoV-2 в нервных клетках обонятельной слизистой оболочки является хорошим объяснением неврологических симптомов, обнаруживаемых у пациентов с COVID-19, таких как потеря обоняния или вкуса», - объясняет проф. Хеппнер.
«Мы также обнаружили SARS-CoV-2 в областях мозга, которые контролируют жизненно важные функции, такие как дыхание.
Не исключено, что у пациентов с тяжелой формой COVID-19 присутствие вируса в этих областях мозга будет оказывать усугубляющее влияние на дыхательную функцию, усугубляя проблемы с дыханием из-за инфекции легких SARS-CoV-2. . Подобные проблемы могут возникнуть и с функцией сердечно-сосудистой системы ».
Статья об инфекции мозга COVID-19, опубликованная Charité - Universitätsmedizin Berlin
s41593-020-00758-5 (1)Читайте также:
Могут ли белки предсказать, насколько больной может заболеть COVID-19?
Россия, медицинская эвакуация для Алексея Навального, который прилетел в больницу Шарите в Германии